KR102626551B1 - Body analysis device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 체형분석장치에 관한 것으로, 촬영 자세들로 구성된 바디코드를 통해 사용자의 스켈렛톤 영상들(skeleton images) 및 롬 영상(ROM image, range of motion)을 촬영하는 영상획득부; 상기 스켈렛톤 영상들 및 상기 롬 영상을 분석하여, 상기 사용자의 관절 불균형, 관절 움직임 범위 및 측면 불균형을 분석하는 체형분석부; 및 상기 체형분석부에서 분석된 결과를 표시하는 표시부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 사용자의 영상을 분석하여 산출된 자세지수를 기초로 사용자의 체형 분석 결과를 제공할 수 있다.The present invention relates to a body shape analysis device, comprising: an image acquisition unit that captures skeleton images and ROM images (range of motion) of a user through a body code composed of shooting postures; a body shape analysis unit that analyzes the user's joint imbalance, joint movement range, and lateral imbalance by analyzing the skeleton images and the ROM image; and a display unit that displays results analyzed by the body shape analysis unit. Therefore, the present invention can provide a user's body shape analysis result based on the posture index calculated by analyzing the user's image.
Description
본 발명은 체형 분석 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 영상을 분석하여 산출된 자세지수를 기초로 사용자의 체형 분석 결과를 제공할 수 있는 체형분석장치에 관한 것이다.The present invention relates to body shape analysis technology, and more specifically, to a body shape analysis device that can provide a user's body shape analysis result based on the posture index calculated by analyzing the user's image.
인체는 잘못된 자세를 비롯한 평소 습관이나 질환 등에 따라 전, 후, 좌, 우 밸런스가 맞지 않아, 신체 불균형을 이루는 경우가 많다. 예를 들어, 장시간 책상에 앉아 컴퓨터를 이용하거나 운전을 할 때 잘못된 자세로 오랜 시간 앉아 있는 경우 신체 불균형이 초래될 수 있다. 또한, 오른쪽 다리에 질환 또는 통증이 있어 장시간 왼쪽 다리에 더 많은 힘을 주고 다니는 경우에도 좌우 신체 밸런스가 맞지 않아 신체 불균형이 초래될 수 있다.The human body is often out of balance in the front, back, left, and right due to bad posture, habits, diseases, etc., resulting in physical imbalance. For example, sitting at a desk for a long time, using a computer, or sitting in an incorrect posture for a long time while driving can cause physical imbalance. In addition, if you have a disease or pain in your right leg and put more force on your left leg for a long time, your left and right body may be out of balance, resulting in physical imbalance.
이러한 신체 불균형을 장기간 방치하는 경우, 건강에 나쁜 영향을 미칠 수 있으므로, 체형을 분석하여 신체 밸런스 및 건강 상태를 주기적으로 검사할 필요가 있다.If this physical imbalance is left unattended for a long period of time, it can have a negative impact on health, so it is necessary to analyze body shape and periodically check body balance and health status.
이를 위해, 체형 분석을 수행하는 장비가 개발되고 있으나, 단순히 사용자의 신장 및 체중을 측정하고 생체 임피던스 등을 통해 체지방을 측정한 후, 이를 토대로 그 결과를 제공하는 수준에 머물러 있어 사용자에게 정확하고 상세한 데이터를 제공해주지 못하는 문제점이 존재한다.To this end, equipment that performs body shape analysis is being developed, but it is limited to simply measuring the user's height and weight, measuring body fat through bioimpedance, etc., and then providing the results based on this, providing accurate and detailed information to the user. There is a problem with not being able to provide data.
본 출원은 '서울시 산학연 협력사업'으로 수행한 연구결과물에 기초한 것으로, 구체적인 과제 정보는 다음과 같다.This application is based on research results conducted under the ‘Seoul City Industry-Academic-Research Cooperation Project’, and specific project information is as follows.
과제번호: CY201053Assignment number: CY201053
자치단체명: 서울특별시Name of local government: Seoul Metropolitan City
연구사업명: 2020년 포스트코로나 특화 인공지능 기술사업화 지원사업Research Project Name: 2020 Post-Corona Specialized Artificial Intelligence Technology Commercialization Support Project
연구과제명: 인공지능을 통한 근골격계 치료/예방을 위한 비대면 교육 서비스Research project title: Non-face-to-face education service for musculoskeletal treatment/prevention using artificial intelligence
주관기관명: (주)위힐드Host organization name: WeHeald Co., Ltd.
참여기관명:(주)세자Participating organization name: Seja Co., Ltd.
연구기간: 2020.12.01. ~ 2021.11.30. (12개월)Research period: 2020.12.01. ~ 2021.11.30. (12 months)
본 발명의 일 실시예는 사용자의 영상을 분석하여 산출된 자세지수를 기초로 사용자의 체형 분석 결과를 제공할 수 있는 체형분석장치를 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention seeks to provide a body shape analysis device that can provide a user's body shape analysis result based on a posture index calculated by analyzing the user's image.
실시예들 중에서, 체형분석장치는 촬영 자세들로 구성된 바디코드를 통해 사용자의 스켈렛톤 영상들(skeleton images) 및 롬 영상(ROM image, range of motion)을 촬영하는 영상획득부; 상기 스켈렛톤 영상들 및 상기 롬 영상을 분석하여, 상기 사용자의 관절 불균형, 관절 움직임 범위 및 측면 불균형을 분석하는 체형분석부; 및 상기 체형분석부에서 분석된 결과를 표시하는 표시부를 포함한다.Among the embodiments, the body shape analysis device includes an image acquisition unit that captures skeleton images and ROM images (range of motion) of the user through body codes composed of shooting postures; a body shape analysis unit that analyzes the user's joint imbalance, joint movement range, and lateral imbalance by analyzing the skeleton images and the ROM image; and a display unit that displays results analyzed by the body shape analysis unit.
상기 영상획득부는 상기 사용자의 자세 이동과정을 촬영하여 이동범위가 가장 최대인 순간을 상기 롬 영상으로 결정할 수 있다.The image acquisition unit may capture the user's posture and movement process and determine the moment when the movement range is greatest as the ROM image.
상기 영상획득부는 상기 스켈렛톤 영상들의 촬영 과정에서 정면 자세 및 측면 자세 각각에 대하여 복수의 균형선들을 설정하여 비대칭 측정을 수행하도록 하고, 상기 롬 영상의 촬영 과정에서 이동 자세에 대하여 상기 복수의 균형선들을 설정하여 이동정도 측정을 수행하도록 할 수 있다.The image acquisition unit performs asymmetric measurement by setting a plurality of balance lines for each of the frontal posture and side posture during the shooting process of the skeleton images, and the plurality of balance lines for the movement posture during the shooting process of the ROM image. You can set to perform movement degree measurement.
상기 체형분석부는 상기 정면 자세에 대한 비대칭 측정을 통해 상기 사용자의 관절 불균형을 결정하고 상기 측면 자세에 대한 비대칭 측정을 통해 상기 사용자의 측면 불균형을 결정하며, 상기 이동 자세에 대한 이동정도 측정을 통해 관절 움직임 범위를 결정할 수 있다.The body shape analysis unit determines the user's joint imbalance through asymmetric measurement for the frontal posture, determines the user's lateral imbalance through asymmetric measurement for the side posture, and determines the joint imbalance through measurement of the degree of movement for the movement posture. The range of movement can be determined.
상기 복수의 균형선들은 상기 사용자의 바디에 관한 중앙 세로선 및 중앙 가로선, 상기 사용자의 특정 부위에 관한 세로선 및 가로선, 상기 사용자의 신체 지점들에 대한 연결선 및 상기 사용자의 신체 중앙 지점을 포함할 수 있다.The plurality of balance lines may include a central vertical line and a central horizontal line related to the user's body, a vertical line and a horizontal line related to a specific part of the user, a connection line to points of the user's body, and a central point of the user's body. .
상기 체형분석부는 상기 측면 자세에서 외이도 아래지점, 상완 중간지점, 흉부 전면지점, 견갑골 후면지점, 요추 후면지점, 배꼽 전면지점, 대퇴 중간지점, 복숭아뼈 아래지점에 대응되는 측정포인트들을 각각 검출하고, 상기 복숭아뼈 아래지점을 기준으로 수직방향으로 정의되는 제1 기준선과 상기 측면 자세의 스켈렛톤 영상에서 상기 사용자의 후방에 형성된 영상 경계를 따라 정의되는 제2 기준선에 대해 상기 측정 포인트들까지의 개별 거리를 측정하며, 상기 개별 거리에 관한 비율 방정식을 통해 상기 비대칭 측정에 관한 결과값을 산출하고 상기 결과값과 기 설정된 기준값 간의 비대칭 비율을 산출할 수 있다.The body shape analysis unit detects measurement points corresponding to the lower point of the external auditory canal, the middle point of the upper arm, the front point of the chest, the back point of the scapula, the back point of the lumbar spine, the front point of the navel, the middle point of the thigh, and the point below the pelvic bone in the side posture, Individual distances to the measurement points with respect to a first reference line defined in a vertical direction based on the point below the pectoral bone and a second reference line defined along an image boundary formed behind the user in the skeleton image of the side posture. is measured, and a result value related to the asymmetry measurement can be calculated through a ratio equation related to the individual distance, and an asymmetry ratio between the result value and a preset reference value can be calculated.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology can have the following effects. However, since it does not mean that a specific embodiment must include all of the following effects or only the following effects, the scope of rights of the disclosed technology should not be understood as being limited thereby.
본 발명의 일 실시예에 따른 체형분석장치는 사용자의 영상을 분석하여 산출된 자세지수를 기초로 사용자의 체형 분석 결과를 제공할 수 있다.The body shape analysis device according to an embodiment of the present invention can provide a user's body shape analysis result based on the posture index calculated by analyzing the user's image.
본 발명의 일 실시예에 따른 체형분석장치는 동영상 단위의 체형분석이 가능한 ROM 측정기능을 제공함으로써 움직이는 관절의 운동범위와 좌우체형불균형을 보다 쉽고 직관적으로 분석할 수 있다.The body shape analysis device according to an embodiment of the present invention provides a ROM measurement function capable of body shape analysis in video units, making it possible to more easily and intuitively analyze the range of motion of moving joints and left and right body imbalance.
도 1은 본 발명에 따른 체형분석시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 체형분석장치의 시스템 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 체형분석장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 체형 분석 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 정면 체형 분석 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 측면 체형 분석 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a body shape analysis system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram explaining the system configuration of the body shape analysis device of FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram explaining the functional configuration of the body shape analysis device of FIG. 1.
Figure 4 is a flowchart explaining the body shape analysis method according to the present invention.
Figure 5 is a diagram illustrating an embodiment of the frontal body shape analysis process according to the present invention.
Figures 6 and 7 are diagrams illustrating an embodiment of the lateral body shape analysis process according to the present invention.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is only an example for structural or functional explanation, the scope of the present invention should not be construed as limited by the examples described in the text. In other words, since the embodiments can be modified in various ways and can have various forms, the scope of rights of the present invention should be understood to include equivalents that can realize the technical idea. In addition, the purpose or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment must include all or only such effects, so the scope of the present invention should not be understood as limited thereby.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in this application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as “first” and “second” are used to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” to another component, it should be understood that it may be directly connected to the other component, but that other components may exist in between. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between. Meanwhile, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring" and "directly neighboring" should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as “comprise” or “have” refer to implemented features, numbers, steps, operations, components, parts, or them. It is intended to specify the existence of a combination, and should be understood as not excluding in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.For each step, identification codes (e.g., a, b, c, etc.) are used for convenience of explanation. The identification codes do not explain the order of each step, and each step clearly follows a specific order in context. Unless specified, events may occur differently from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the opposite order.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with the meaning they have in the context of the related technology, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless clearly defined in the present application.
도 1은 본 발명에 따른 체형분석시스템을 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a body shape analysis system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 체형분석시스템(100)은 사용자 단말(110), 체형분석장치(130) 및 데이터베이스(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the body shape analysis system 100 may include a user terminal 110, a body shape analysis device 130, and a database 150.
사용자 단말(110)은 사용자에 의해 운용되는 단말 장치에 해당할 수 있다. 또한, 사용자 단말(110)은 체형분석시스템(100)을 구성하는 하나의 장치로서 체형분석장치(130)와 연동하여 동작하는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(110)은 체형분석장치(130)와 연결되어 동작 가능한 스마트폰, 노트북 또는 컴퓨터로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 태블릿 PC 등 포함하여 다양한 디바이스로도 구현될 수 있다. 또한, 사용자 단말(110)은 체형분석장치(130)와 연동하기 위한 전용 프로그램 또는 어플리케이션(또는 앱, app)을 설치하여 실행할 수 있다.The user terminal 110 may correspond to a terminal device operated by a user. Additionally, the user terminal 110 is a device constituting the body shape analysis system 100 and may correspond to a computing device that operates in conjunction with the body shape analysis device 130. For example, the user terminal 110 may be implemented as a smartphone, laptop, or computer that can be operated by being connected to the body shape analysis device 130, but is not necessarily limited thereto, and may also be implemented as a variety of devices, including tablet PCs, etc. You can. Additionally, the user terminal 110 may install and execute a dedicated program or application (or app) for linking with the body shape analysis device 130.
일 실시예에서, 사용자 단말(110)은 체형 분석을 위해 사용되는 사용자 영상을 촬영하기 위한 카메라를 포함하여 구현될 수 있다. 즉, 사용자 단말(110)을 통해 촬영된 영상 또는 이미지는 네트워크를 통해 체형분석장치(130)에 전송될 수 있으며, 체형분석장치(130)를 수신된 영상 또는 이미지를 분석하여 체형 분석 결과를 생성할 수 있다.In one embodiment, the user terminal 110 may be implemented to include a camera for capturing user images used for body shape analysis. In other words, the video or image captured through the user terminal 110 can be transmitted to the body shape analysis device 130 through the network, and the body shape analysis device 130 analyzes the received video or image to generate a body shape analysis result. can do.
체형분석장치(130)는 본 발명에 따른 체형 분석 방법을 수행하는 컴퓨터 또는 프로그램에 해당하는 서버로 구현될 수 있다. 또한, 체형분석장치(130)는 사용자 단말(110)과 유선 네트워크 또는 블루투스, WiFi, LTE 등과 같은 무선 네트워크로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 사용자 단말(110)과 데이터를 송·수신할 수 있다.The body shape analysis device 130 may be implemented as a server corresponding to a computer or program that performs the body shape analysis method according to the present invention. Additionally, the body shape analysis device 130 may be connected to the user terminal 110 through a wired network or a wireless network such as Bluetooth, WiFi, or LTE, and may transmit and receive data with the user terminal 110 through the network.
또한, 체형분석장치(130)는 관련 서비스를 제공하기 위하여 독립된 외부 시스템(도 1에 미도시함)과 연결되어 동작하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 체형분석장치(130)는 결제 시스템, 인증 시스템, 기계학습 시스템, 블록체인 시스템 등과 연동하여 다양한 서비스를 제공하도록 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 체형분석장치(130)는 클라우드 서버로 구현될 수 있으며, 클라우드 서비스를 통해 빅데이터 분석과 사용자 맞춤형 정보를 제공하는 동작을 수행할 수도 있다.Additionally, the body shape analysis device 130 may be implemented to operate in connection with an independent external system (not shown in FIG. 1) to provide related services. For example, the body shape analysis device 130 may be implemented to provide various services in conjunction with a payment system, authentication system, machine learning system, blockchain system, etc. In one embodiment, the body shape analysis device 130 may be implemented as a cloud server and may perform operations that provide big data analysis and user-customized information through cloud services.
데이터베이스(150)는 체형분석장치(130)의 동작 과정에서 필요한 다양한 정보들을 저장하는 저장장치에 해당할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스(150)는 사용자를 촬영한 영상 또는 이미지에 관한 정보를 저장할 수 있고, 체형 분석 결과에 관한 정보를 저장할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 체형분석장치(130)가 본 발명에 따른 체형 분석 방법을 수행하는 과정에서 다양한 형태로 수집 또는 가공된 정보들을 저장할 수 있다.The database 150 may correspond to a storage device that stores various information required during the operation of the body shape analysis device 130. For example, the database 150 may store information about a video or image taken of a user, and may store information about body shape analysis results, but is not necessarily limited thereto, and the body shape analysis device 130 may be used according to the present invention. In the process of performing the body shape analysis method, information collected or processed can be stored in various forms.
또한, 도 1에서, 데이터베이스(150)는 체형분석장치(130)와 독립적인 장치로서 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 논리적인 저장장치로서 체형분석장치(130)에 포함되어 구현될 수 있음은 물론이다.In addition, in FIG. 1, the database 150 is shown as a device independent of the body shape analysis device 130, but is not necessarily limited thereto, and may be implemented as a logical storage device included in the body shape analysis device 130. Of course.
도 2는 도 1의 체형분석장치의 시스템 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 2 is a diagram explaining the system configuration of the body shape analysis device of FIG. 1.
도 2를 참조하면, 체형분석장치(130)는 프로세서(210), 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the body shape analysis device 130 may include a processor 210, a memory 230, a user input/output unit 250, and a network input/output unit 270.
프로세서(210)는 본 발명의 실시예에 따른 체형 분석 프로시저를 실행할 수 있고, 이러한 과정에서 읽혀지거나 작성되는 메모리(230)를 관리할 수 있으며, 메모리(230)에 있는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리 간의 동기화 시간을 스케줄 할 수 있다. 프로세서(210)는 체형분석장치(130)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)와 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 프로세서(210)는 체형분석장치(130)의 CPU(Central Processing Unit)로 구현될 수 있다.The processor 210 can execute a body shape analysis procedure according to an embodiment of the present invention, and manage the memory 230 that is read or written in this process, and the volatile memory and non-volatile memory in the memory 230. You can schedule the synchronization time between The processor 210 can control the overall operation of the body shape analysis device 130 and is electrically connected to the memory 230, the user input/output unit 250, and the network input/output unit 270 to control the data flow between them. You can. The processor 210 may be implemented as a CPU (Central Processing Unit) of the body shape analysis device 130.
메모리(230)는 SSD(Solid State Disk) 또는 HDD(Hard Disk Drive)와 같은 비휘발성 메모리로 구현되어 체형분석장치(130)에 필요한 데이터 전반을 저장하는데 사용되는 보조기억장치를 포함할 수 있고, RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리로 구현된 주기억장치를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(230)는 전기적으로 연결된 프로세서(210)에 의해 실행됨으로써 본 발명에 따른 체형 분석 방법을 실행하는 명령들의 집합을 저장할 수 있다.The memory 230 may be implemented as a non-volatile memory such as a solid state disk (SSD) or a hard disk drive (HDD) and may include an auxiliary memory device used to store all data required for the body shape analysis device 130, It may include a main memory implemented as volatile memory such as RAM (Random Access Memory). Additionally, the memory 230 can store a set of instructions for executing the body shape analysis method according to the present invention by being executed by the electrically connected processor 210.
사용자 입출력부(250)은 사용자 입력을 수신하기 위한 환경 및 사용자에게 특정 정보를 출력하기 위한 환경을 포함하고, 예를 들어, 터치 패드, 터치 스크린, 화상 키보드 또는 포인팅 장치와 같은 어댑터를 포함하는 입력장치 및 모니터 또는 터치 스크린과 같은 어댑터를 포함하는 출력장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 입출력부(250)은 원격 접속을 통해 접속되는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있고, 그러한 경우, 체형분석장치(130)는 독립적인 서버로서 수행될 수 있다.The user input/output unit 250 includes an environment for receiving user input and an environment for outputting specific information to the user, and includes an input adapter such as, for example, a touch pad, a touch screen, an on-screen keyboard, or a pointing device. It may include an output device including a device and an adapter such as a monitor or touch screen. In one embodiment, the user input/output unit 250 may correspond to a computing device connected through a remote connection, and in such case, the body shape analysis device 130 may be performed as an independent server.
네트워크 입출력부(270)은 네트워크를 통해 사용자 단말(110)과 연결되기 위한 통신 환경을 제공하고, 예를 들어, LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network) 및 VAN(Value Added Network) 등의 통신을 위한 어댑터를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크 입출력부(270)는 데이터의 무선 전송을 위해 WiFi, 블루투스 등의 근거리 통신 기능이나 4G 이상의 무선 통신 기능을 제공하도록 구현될 수 있다.The network input/output unit 270 provides a communication environment for connection to the user terminal 110 through a network, for example, a local area network (LAN), a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WAN), and It may include an adapter for communication such as VAN (Value Added Network). Additionally, the network input/output unit 270 may be implemented to provide short-range communication functions such as WiFi and Bluetooth or wireless communication functions of 4G or higher for wireless transmission of data.
도 3은 도 1의 체형분석장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 3 is a diagram explaining the functional configuration of the body shape analysis device of FIG. 1.
도 3을 참조하면, 체형분석장치(130)는 영상획득부(310), 체형분석부(330), 표시부(350) 및 제어부(370)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the body shape analysis device 130 may include an image acquisition unit 310, a body shape analysis unit 330, a display unit 350, and a control unit 370.
영상획득부(310)는 촬영 자세들로 구성된 바디코드를 통해 사용자의 스켈렛톤 영상들(skeleton images) 및 롬 영상(ROM image, range of motion)을 촬영할 수 있다. 여기에서, 바디코드는 체형 분석을 위해 촬영이 필요한 사용자의 자세 정보에 해당할 수 있다. 예를 들어, 체형 분석을 위해서는 사용자의 정면 자세, 무릎 자세, 및 측면 자세에 대한 이미지나 사용자의 움직임에 관한 영상 등이 필요할 수 있다. 바디코드는 정면 자세, 무릎 자세 및 측면 자세나 사용자의 움직임에 관한 표준 동작을 포함하여 정의될 수 있다. 영상획득부(310)는 바디코드에 대응되는 촬영 자세를 취하는 사용자를 촬영하여 영상 또는 이미지를 획득할 수 있다.The image acquisition unit 310 can capture the user's skeleton images and ROM images (range of motion) through body codes composed of shooting postures. Here, the body code may correspond to the user's posture information that needs to be photographed for body shape analysis. For example, body shape analysis may require images of the user's frontal posture, knee posture, and side posture, or images of the user's movements. The body code can be defined including frontal posture, knee posture, and side posture or standard movements related to the user's movements. The image acquisition unit 310 may acquire a video or image by photographing a user in a shooting posture corresponding to the body code.
이를 위하여, 영상획득부(310)는 사용자 단말(110)과 연동하여 동작할 수 있으며, 사용자 단말(110)의 카메라를 통해 촬영된 영상 또는 이미지를 사용자 단말(110)로부터 수신할 수 있다.To this end, the image acquisition unit 310 may operate in conjunction with the user terminal 110 and receive a video or image captured through the camera of the user terminal 110 from the user terminal 110.
이때, 사용자 단말(110)의 제어에 의해 동작하는 카메라는 스마트폰, 노트북, 태블릿 등에 포함된 카메라 뿐만 아니라, 3차원 깊이 센서(3D Depth sensor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 영상획득부(310)는 복수의 사용자 단말(110)들로부터 다양한 각도에서 촬영된 영상 또는 이미지들을 동시에 수신할 수도 있다.At this time, the camera operated under the control of the user terminal 110 may include not only cameras included in smartphones, laptops, tablets, etc., but also a 3D depth sensor. Additionally, the image acquisition unit 310 may simultaneously receive videos or images taken at various angles from a plurality of user terminals 110.
일 실시예에서, 영상획득부(310)는 스켈렛톤 영상들의 촬영 과정에서 정면 자세 및 측면 자세 각각에 대하여 복수의 균형선들을 설정하여 비대칭 측정을 수행하도록 하고, 롬 영상의 촬영 과정에서 이동 자세에 대하여 복수의 균형선들을 설정하여 이동정도 측정을 수행하도록 할 수 있다. 영상획득부(310)는 사용자 단말(110)과 연동하여 체형 분석을 위한 영상 또는 이미지를 수집할 수 있으며, 필요에 따라 사용자 단말(110) 상에서 동작하는 전용 프로그램을 통해 스켈렛톤 영상 또는 롬 영상에 관한 정보를 추적으로 수집할 수 있다.In one embodiment, the image acquisition unit 310 performs asymmetric measurement by setting a plurality of balance lines for each of the frontal and side postures in the process of shooting skeleton images, and performs asymmetric measurement in the process of shooting ROM images. It is possible to measure the degree of movement by setting a plurality of balance lines. The image acquisition unit 310 can collect video or images for body shape analysis in conjunction with the user terminal 110, and, if necessary, capture images in the skeleton image or ROM image through a dedicated program running on the user terminal 110. Information can be collected through tracking.
보다 구체적으로, 영상획득부(310)는 체형 분석에 사용되는 복수의 균형선들에 관한 정보를 사용자 입력을 통해 수집할 수 있다. 예를 들어, 영상획득부(310)는 사용자 단말(110)의 전용 프로그램을 통해 스켈렛톤 영상이나 롬 영상에 대해 균형선에 관한 사용자 입력을 요청할 수 있다. 즉, 사용자는 사용자 단말(110) 상에서 자신의 영상 또는 이미지를 확인할 수 있으며, 소정의 인터페이스를 활용하여 영상 또는 이미지에 대응되는 균형선을 직접 입력할 수 있다. 영상획득부(310)는 사용자에 의해 직접 입력된 정보를 영상 또는 이미지와 함께 수신하여 체형 분석 단계에 전달할 수 있다.More specifically, the image acquisition unit 310 may collect information about a plurality of balance lines used for body shape analysis through user input. For example, the image acquisition unit 310 may request user input regarding the balance line for the skeleton image or ROM image through a dedicated program of the user terminal 110. That is, the user can check his/her video or image on the user terminal 110 and directly input the balance line corresponding to the video or image using a predetermined interface. The image acquisition unit 310 may receive information directly input by the user along with the video or image and transmit it to the body shape analysis step.
일 실시예에서, 복수의 균형선들은 사용자의 바디에 관한 중앙 세로선 및 중앙 가로선, 사용자의 특정 부위에 관한 세로선 및 가로선, 사용자의 신체 지점들에 대한 연결선 및 사용자의 신체 중앙 지점을 포함할 수 있다. 중앙 세로선은 세로 중심선에 해당할 수 있으며, 사용자가 바디의 허리 또는 골반에 해당하는 수평 위치에서 한 쌍의 양쪽 끝 포인트를 입력하는 경우 해당 포인트들 사이의 중심선이 도출될 수 있다.In one embodiment, the plurality of balance lines may include a central vertical line and a central horizontal line related to the user's body, vertical and horizontal lines related to a specific part of the user, connection lines to points of the user's body, and a central point of the user's body. . The central vertical line may correspond to the vertical center line, and when the user inputs a pair of both end points in a horizontal position corresponding to the waist or pelvis of the body, the center line between the points may be derived.
또한, 중앙 가로선은 가로 중심선에 해당할 수 있으며, 사용자가 수직 방향으로 머리와 발바닥의 끝부분에 관한 포인트를 입력하는 경우 해당 포인트들 사이의 중심선이 도출될 수 있다. 사용자의 특정 부위에 관한 세로선 및 가로선은 사용자에 의해 바디 상의 특정 위치가 입력되면 해당 특정 위치를 기준으로 정의되는 세로선과 가로선에 해당할 수 있다.Additionally, the central horizontal line may correspond to the horizontal center line, and when the user inputs points about the ends of the head and soles in the vertical direction, the center line between the corresponding points may be derived. Vertical and horizontal lines related to a specific part of the user may correspond to vertical and horizontal lines defined based on a specific location on the body when a specific location on the body is input by the user.
또한, 사용자의 신체 지점들에 대한 연결선은 사용자에 의해 바디 상의 두개 이상의 포인트들이 입력되는 경우 포인트들 사이를 연결하여 정의되는 직선에 해당할 수 있다. 예를 들어, 포인트가 2개인 경우, 해당 포인트들 사이를 연결하는 연결선으로 정의될 수 있다. 만약 포인트가 3개인 경우, 첫번째 포인트(즉, 중심점)를 기준으로 다른 포인트들(즉, 기준점들) 사이에 연결되는 2개의 연결선들이 정의될 수 있으며, 해당 2개의 연결선들에 의해 사이각이 정의될 수 있다.Additionally, the connecting line for points on the user's body may correspond to a straight line defined by connecting the points when two or more points on the body are input by the user. For example, if there are two points, it can be defined as a connecting line connecting the points. If there are three points, two connecting lines can be defined between the other points (i.e., reference points) based on the first point (i.e., center point), and the angle between the two connecting lines is defined. It can be.
또한, 사용자의 신체 중앙 지점은 바디의 중앙 지점에 해당할 수 있으며, 사용자의 선택에 의해 해당 신체 중앙 지점을 기준으로 수직 및 수평 방향의 크로스 선이 정의될 수 있다. 영상획득부(310)는 사용자의 자세에 관한 영상을 수집하는 과정에서 해당 영상과 함께 복수의 균형선들 중 적어도 하나를 수집할 수 있으며, 이를 위해 사용자 단말(110) 상에서 실행되는 전용 프로그램을 통해 소정의 인터페이스를 제공할 수 있다.Additionally, the central point of the user's body may correspond to the central point of the body, and vertical and horizontal cross lines may be defined based on the central point of the body according to the user's selection. In the process of collecting an image related to the user's posture, the image acquisition unit 310 may collect at least one of a plurality of balance lines along with the image, and for this purpose, a predetermined number of balance lines may be collected through a dedicated program running on the user terminal 110. An interface can be provided.
또한, 영상획득부(310)는 스켈렛톤 영상과 롬 영상에 따라 독립된 인터페이스를 제공하여 각각 복수의 균형선들에 관한 정보를 함께 수집할 수 있다. 즉, 스켈렛톤 영상의 경우, 정면 자세 또는 무릎 자세에 대해 각도측정을 위한 기능과 함께 비대칭측정을 위한 세로 중심선, dR0, dL0, dR1, dL1, 가로 중심선, aR0 및 aL0의 입력 기능이 제공될 수 있다. 측면 자세의 경우에는 비대칭측정을 위한 세로 중심선, dE, dS, dH, dB, dA, dK 및 dL의 입력 기능이 제공될 수 있다.In addition, the image acquisition unit 310 can collect information about a plurality of balance lines by providing an independent interface according to the skeleton image and the ROM image. That is, in the case of skeleton images, input functions of the vertical center line, dR0, dL0, dR1, dL1, horizontal center line, aR0 and aL0 for asymmetry measurement can be provided along with the angle measurement function for frontal posture or knee posture. there is. In the case of side posture, input functions of the vertical center line, dE, dS, dH, dB, dA, dK, and dL for asymmetry measurement can be provided.
또한, 롬 영상의 경우, 영상 재생 과정에서 특정 프레임을 선택하고 해당 특정 프레임 상에서 각도측정을 위한 균형선 입력 기능이 제공될 수 있다. 이때, 특정 프레임에서 입력된 균형선에 대한 정보는 순차적으로 생성되어 해당 롬 영상과 함께 저장될 수 있다.Additionally, in the case of ROM video, a balance line input function may be provided to select a specific frame during video playback and measure the angle on the specific frame. At this time, information about the balance line input in a specific frame may be sequentially generated and stored together with the corresponding ROM image.
일 실시예에서, 영상획득부(310)는 사용자의 자세 이동과정을 촬영하여 이동범위가 가장 최대인 순간을 롬 영상으로 결정할 수 있다. 영상획득부(310)는 사용자 단말(110) 상에서 사용자의 선택에 따라 롬 영상의 촬영을 개시하거나 종료할 수 있으며, 기본적으로 개시 시점에서 종료 시점까지의 촬영 영상을 롬 영상으로 생성할 수 있다. 또한, 영상획득부(310)는 촬영 영상 중에서 사용자의 자세 이동과정을 추적하여 이동범위가 가장 최대인 순간을 결정할 수 있으며, 해당 시점을 기준으로 시간 범위 구간을 선택적으로 적용하여 해당 시간 범위 구간에 대한 롬 영상만을 생성할 수 있다.In one embodiment, the image acquisition unit 310 may capture the user's posture movement process and determine the moment when the movement range is the greatest as the ROM image. The image acquisition unit 310 can start or stop recording the ROM video according to the user's selection on the user terminal 110, and basically generates the captured video from the start point to the end point as a ROM video. In addition, the image acquisition unit 310 can determine the moment when the movement range is the greatest by tracking the user's posture movement process among the captured images, and selectively apply the time range section based on that point in time to the corresponding time range section. Only ROM videos can be created.
체형분석부(330)는 스켈렛톤 영상들 및 롬 영상을 분석하여, 사용자의 관절 불균형, 관절 움직임 범위 및 측면 불균형을 분석할 수 있다. 일 실시예에서, 체형분석부(330)는 정면 자세에 대한 비대칭 측정을 통해 사용자의 관절 불균형을 결정하고 측면 자세에 대한 비대칭 측정을 통해 사용자의 측면 불균형을 결정하며, 이동 자세에 대한 이동정도 측정을 통해 관절 움직임 범위를 결정할 수 있다. 관절 불균형의 분석 과정에 대해서는 도 5를 통해 보다 자세히 설명하고, 측면 불균형의 분석 과정에 대해서는 도 6을 통해 보다 자세히 설명한다.The body shape analysis unit 330 may analyze the user's joint imbalance, joint movement range, and lateral imbalance by analyzing skeleton images and ROM images. In one embodiment, the body shape analysis unit 330 determines the user's joint imbalance through asymmetric measurement for the frontal posture, determines the user's lateral imbalance through asymmetric measurement for the side posture, and measures the degree of movement for the movement posture. Through this, the range of joint movement can be determined. The analysis process of joint imbalance will be explained in more detail with reference to FIG. 5 , and the analysis process for lateral imbalance will be explained in more detail with reference to FIG. 6 .
또한, 관절 움직임 범위의 분석 과정은 롬 영상으로부터 사용자의 이동 자세를 결정하고 해당 이동 자세에 대한 이동정도를 측정하여 관절 움직임 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 롬 영상에서 사용자의 이동 자세가 '왼쪽 다리 들기'로 결정된 경우, 왼쪽 무릎의 높이에 대한 이동정도를 측정하여 왼쪽 무릎 관절에 대한 움직임 범위를 결정할 수 있다. 이때, 사용자의 이동 자세는 다리 들기, 걷기, 다리 벌리기, 손 흔들기, 손 벌리기, 무릎 굽히기, 점프하기 등을 포함할 수 있다.Additionally, in the analysis process of the range of joint movement, the range of joint movement can be determined by determining the user's movement posture from the ROM image and measuring the degree of movement for the corresponding movement posture. For example, if the user's movement posture in the ROM video is determined to be 'lifting left leg', the range of movement for the left knee joint can be determined by measuring the degree of movement relative to the height of the left knee. At this time, the user's moving posture may include lifting legs, walking, spreading legs, waving hands, opening hands, bending knees, jumping, etc.
표시부(350)는 체형분석부(330)에서 분석된 결과를 표시할 수 있다. 이를 위해, 표시부(350)는 다양한 영상 정보를 출력하는 디스플레이 패널을 포함하여 구현될 수 있다. 한편, 표시부(350)는 사용자 단말(110)과 연동하여 분석 결과를 표시할 수 있다. 즉, 표시부(350)는 분석 결과를 사용자 단말(110)에 전송할 수 있고, 사용자 단말(110) 상에서 실행되는 전용 프로그램을 통해 분석 결과가 제공될 수 있다. 이를 위해, 전용 프로그램은 분석 결과를 다양한 시각화 툴(tool)을 통해 그래픽적으로 시각화하여 출력할 수 있다.The display unit 350 may display the results analyzed by the body shape analysis unit 330. To this end, the display unit 350 may be implemented including a display panel that outputs various image information. Meanwhile, the display unit 350 may display analysis results in conjunction with the user terminal 110. That is, the display unit 350 can transmit the analysis result to the user terminal 110, and the analysis result can be provided through a dedicated program running on the user terminal 110. For this purpose, the dedicated program can graphically visualize and output the analysis results using various visualization tools.
일 실시예에서, 표시부(350)는 체형 분석 결과를 기초로 사용자 맞춤형 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자 맞춤형 정보에는 자세 정보, 운동 정보 및 음식 정보 등을 포함할 수 있다. 즉, 표시부(350)는 체형 분석 결과에 대한 통합 관리 정보를 제공할 수 있으며, 체형 분석 결과 특정 관절에 문제가 있는 것으로 분석된 경우 해당 관절에 좋은 자세, 운동 및 음식 등에 관한 정보가 사용자 맞춤형 정보로서 제공될 수 있다.In one embodiment, the display unit 350 may provide customized information to the user based on body shape analysis results. For example, user-customized information may include posture information, exercise information, and food information. In other words, the display unit 350 can provide integrated management information on the body shape analysis results, and if it is determined that there is a problem with a specific joint as a result of the body shape analysis, information on posture, exercise, and food that is good for the joint is customized to the user. It can be provided as.
제어부(370)는 체형분석장치(130)의 전체적인 동작을 제어하고, 영상획득부(310), 체형분석부(330) 및 표시부(350) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The control unit 370 can control the overall operation of the body shape analysis device 130 and manage the control flow or data flow between the image acquisition unit 310, the body shape analysis unit 330, and the display unit 350.
도 4는 본 발명에 따른 체형 분석 방법을 설명하는 순서도이다.Figure 4 is a flowchart explaining the body shape analysis method according to the present invention.
도 4를 참조하면, 체형분석장치(130)는 영상획득부(310)를 통해 촬영 자세들로 구성된 바디코드를 통해 사용자의 스켈렛톤 영상들(skeleton images) 및 롬 영상(ROM image, range of motion)을 촬영할 수 있다(단계 S410).Referring to FIG. 4, the body shape analysis device 130 analyzes the user's skeleton images and ROM images (ROM images, range of motion) through body codes composed of shooting postures through the image acquisition unit 310. ) can be photographed (step S410).
또한, 체형분석장치(130)는 체형분석부(330)를 통해 스켈렛톤 영상들 및 롬 영상을 분석하여, 사용자의 관절 불균형, 관절 움직임 범위 및 측면 불균형을 분석할 수 있다(단계 S430).Additionally, the body shape analysis device 130 may analyze the skeleton images and ROM images through the body shape analysis unit 330 to analyze the user's joint imbalance, joint movement range, and lateral imbalance (step S430).
또한, 체형분석장치(130)는 표시부(350)를 통해 체형분석부에서 분석된 결과를 표시할 수 있다(단계 S450).Additionally, the body shape analysis device 130 may display the results analyzed by the body shape analysis unit through the display unit 350 (step S450).
도 5는 본 발명에 따른 정면 체형 분석 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.Figure 5 is a diagram illustrating an embodiment of the frontal body shape analysis process according to the present invention.
도 5를 참조하면, 체형분석장치(130)는 사용자의 스켈렛톤 영상 중 정면 자세에 관한 영상을 분석하여 비대칭 측정을 수행할 수 있다. 체형분석장치(130)는 정면 자세에서 사용자의 바디에 관한 중심선을 설정할 수 있다. 이때, 중심선은 사용자에 의해 직접 입력된 특정 포인트를 중심으로 정의될 수 있으며, 필요에 따라 체형분석장치(130)가 영상 분석을 통해 도출할 수도 있다.Referring to FIG. 5, the body shape analysis device 130 may perform asymmetry measurement by analyzing an image related to the frontal posture among the user's skeleton images. The body shape analysis device 130 can set the center line of the user's body in a frontal posture. At this time, the center line may be defined around a specific point directly input by the user, and if necessary, the body shape analysis device 130 may derive it through image analysis.
예를 들어, 체형분석장치(130)는 객체 탐지(object detection) 알고리즘을 적용하여 정면 자세에 관한 영상으로부터 사용자의 바디를 포함하는 바운딩 박스(bounding box)를 검출할 수 있고, 해당 바운딩 박스의 중심점을 기준으로 수직방향으로 정의되는 중심선을 결정할 수 있다.For example, the body shape analysis device 130 may detect a bounding box containing the user's body from an image of the frontal posture by applying an object detection algorithm, and determine the center point of the bounding box. The center line defined in the vertical direction can be determined based on .
이후, 체형분석장치(130)는 중심선을 기준으로 사용자에 의해 선택되거나 또는 사전에 설정된 부위들에 관한 비대칭 측정을 수행할 수 있다. 도 5의 그림 (a)에서, 체형분석장치(130)는 중심선을 기준으로 머리, 어깨, 골반 및 무릎 등에 관한 비대칭 측정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 체형분석장치(130)는 중심선에서 어깨 부위에 설정된 측정 포인트들, dR1 및 dL1을 이용하여 비대칭 정도율 dR1/DL1을 측정할 수 있다. 또한, 체형분석장치(130)는 중심선에서 골반 부위에 설정된 측정 포인트들, dR2 및 dL2을 이용하여 비대칭 정도율 dR2/DL2을 측정할 수 있다. 체형분석장치(130)는 머리, 어깨, 골반 및 무릎 등의 부위들에서 좌우 비대칭 정도율을 산출하여 왼쪽 또는 오른쪽 쏠림 방향에 따라 + 또는 - 값으로 수치적으로 표현할 수 있다.Thereafter, the body shape analysis device 130 may perform asymmetric measurement on parts selected by the user or set in advance based on the center line. In figure (a) of FIG. 5, the body shape analysis device 130 can perform asymmetric measurements of the head, shoulders, pelvis, and knees based on the center line. For example, the body shape analysis device 130 may measure the asymmetry degree dR 1 /DL 1 using measurement points, dR 1 and dL 1 , set at the shoulder area on the center line. Additionally, the body shape analysis device 130 can measure the asymmetry degree dR 2 /DL 2 using measurement points, dR 2 and dL 2 , set in the pelvic region from the center line. The body shape analysis device 130 can calculate the degree of left and right asymmetry in parts such as the head, shoulders, pelvis, and knees and numerically express it as a + or - value depending on the direction of leaning to the left or right.
또한, 체형분석장치(130)는 정면 자세에서 사용자의 발목점에 관한 수평선을 설정할 수 있다. 이때, 사용자의 발목점은 복숭아뼈 아래지점 또는 발바닥 지점에 해당할 수 있다. 도 5의 그림 (b)에서, 체형분석장치(130)는 발목점을 기준으로 머리, 어깨, 골반 및 무릎 등에 관한 비대칭 측정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 체형분석장치(130)는 발목점을 기준으로 어깨 부위에 설정된 측정 포인트들, aR 및 aL을 이용하여 비대칭 정도율 aR/aL을 측정할 수 있다. 체형분석장치(130)는 머리, 어깨, 골반 및 무릎 등의 부위들에서 높이 비대칭 정도율을 산출하여 왼쪽 또는 오른쪽 기울어짐에 따라 + 또는 - 값으로 수치적으로 표현할 수 있다. 또한, 체형분석 장치(130)는 기울어짐에 관한 + 또는 - 값을 좌상, 우상, 좌하 및 우하 등으로 표현할 수 있다. 한편, 정면 자세에서 산출되는 비대칭 정도율은 1±0.3 사이에서 정상 범위로 분석될 수 있다.Additionally, the body shape analysis device 130 can set a horizontal line regarding the user's ankle point in the frontal posture. At this time, the user's ankle point may correspond to the point below the pelvic bone or the sole of the foot. In figure (b) of FIG. 5, the body shape analysis device 130 can perform asymmetric measurement of the head, shoulders, pelvis, and knees based on the ankle point. For example, the body shape analysis device 130 may measure the degree of asymmetry aR/aL using measurement points, aR and aL, set in the shoulder area based on the ankle point. The body shape analysis device 130 can calculate the degree of height asymmetry in parts such as the head, shoulders, pelvis, and knees and numerically express it as a + or - value depending on the left or right tilt. Additionally, the body shape analysis device 130 can express + or - values related to tilt as upper left, upper right, lower left, and lower right. Meanwhile, the asymmetry degree calculated from the frontal posture can be analyzed as a normal range between 1±0.3.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 측면 체형 분석 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.Figures 6 and 7 are diagrams illustrating an embodiment of the lateral body shape analysis process according to the present invention.
도 6 및 7을 참조하면, 체형분석장치(130)는 사용자의 스켈렛톤 영상 중 측면 자세에 관한 영상을 분석하여 비대칭 측정을 수행할 수 있다. 먼저 체형분석장치(130)는 측면 자세에서 외이도(귀) 아래지점(610), 상완(위팔) 중간지점(620), 견갑골(등) 후면지점(630), 흉부(가슴) 전면지점(640), 요추(허리) 후면지점(650), 배꼽 전면지점(660), 대퇴(넓적다리) 중간지점(670), 복숭아뼈(발목) 아래지점(680)에 대응되는 측정포인트들을 각각 검출할 수 있다.Referring to FIGS. 6 and 7, the body shape analysis device 130 may perform asymmetry measurement by analyzing an image related to the side posture among the user's skeleton images. First, in the side posture, the body shape analysis device 130 measures the point below the external auditory canal (ear) 610, the midpoint of the upper arm (620), the rear point of the scapula (back) (630), and the front point of the thorax (chest) (640). , the measurement points corresponding to the rear point of the lumbar spine (650), the front point of the navel (660), the midpoint of the thigh (thigh) (670), and the point below the ankle bone (680) can be detected, respectively. .
이후, 체형분석장치(130)는 복숭아뼈 아래지점(680)을 기준으로 수직방향으로 정의되는 제1 기준선(690)과 측면 자세의 스켈렛톤 영상(710)에서 사용자의 후방에 형성된 영상 경계(730)를 따라 정의되는 제2 기준선(720)에 대해 측정 포인트들까지의 개별 거리를 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 6에서, 체형분석장치(130)는 제1 기준선(690)을 기준으로 견갑골(등) 후면지점(630)의 거리 dK, 흉부(가슴) 전면지점(640)까지의 거리 dB, 요추(허리) 후면지점(650)까지의 거리 dL 및 배꼽 전면지점(660)까지의 거리 dA를 각각 측정할 수 있다.Afterwards, the body shape analysis device 130 uses a first reference line 690 defined in the vertical direction based on the point below the pectoral bone 680 and an image boundary 730 formed behind the user in the skeleton image 710 of the side posture. ) The individual distances to the measurement points can be measured with respect to the second reference line 720 defined along. For example, in FIG. 6, the body shape analysis device 130 measures the distance dK of the rear point 630 of the scapula (back) and the distance dB of the front point 640 of the chest (chest) based on the first reference line 690. , the distance dL to the rear point of the lumbar spine (650) and the distance dA to the front point of the navel (660) can be measured, respectively.
또한, 도 7에서, 체형분석장치(130)는 제2 기준선(720)을 기준으로 외이도(귀) 아래지점(610)까지의 거리 dE, 상완(위팔) 중간지점(620)의 거리 dS 및 대퇴(넓적다리) 중간지점(670)까지의 거리 dH를 각각 측정할 수 있다. 즉, 비대칭 측정에 있어 dE, dS 및 dH의 경우 제1 기준선(690)을 기준으로 측정된 거리 대신 제2 기준선(720)을 기준으로 측정된 거리가 사용될 수 있다. 왜냐하면, dE, dS 및 dH의 경우 각각 10mm, 1mm의 단위로 측정될 수 있기 ?문에 육안으로는 정상인 반면 비대칭 비율에 관한 수치는 10과 같이 매우 큰 값으로 산출될 수 있다. 따라서, dE, dS 및 dH의 경우 촬영 화면을 기준으로 측정자 뒤쪽에 형성되는 화면의 경계를 기준으로 측정될 수 있다. 체형분석장치(130)와 연동하는 카메라의 경우 항상 같은 위치와 같은 거리에서 같은 픽셀로 사용자의 자세를 측정한다는 점에서, 위와 같은 방식을 적용하여 사용자의 자세에 관한 비대칭율을 효과적으로 측정할 수 있다.In addition, in FIG. 7, the body shape analysis device 130 measures the distance dE to the point 610 below the external auditory canal (ear), the distance dS to the midpoint 620 of the upper arm (upper arm), and the thigh based on the second reference line 720. (Thigh) The distance dH to the midpoint (670) can be measured respectively. That is, in the case of dE, dS, and dH in asymmetric measurement, the distance measured based on the second reference line 720 may be used instead of the distance measured based on the first reference line 690. Because dE, dS, and dH can be measured in units of 10 mm and 1 mm, respectively, so while they are normal to the naked eye, the value related to the asymmetry ratio can be calculated as a very large value, such as 10. Therefore, dE, dS, and dH can be measured based on the border of the screen formed behind the measuring person based on the shooting screen. In the case of a camera linked to the body shape analysis device 130, the user's posture is always measured with the same pixel at the same location and distance, so the asymmetry rate regarding the user's posture can be effectively measured by applying the above method. .
이후, 체형분석장치(130)는 개별 거리에 관한 비율 방정식을 통해 비대칭 측정에 관한 결과값을 산출하고 결과값과 기 설정된 기준값(예를 들어, '1') 간의 비대칭 비율을 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 비대칭율에 관한 비율 방정식은 다음과 같이 정의될 수 있다. (1)(dK+dA)/(dB+dL), (2)(dE)/(dS), (3)(dE)/(dH), (4)(dS)/(dH).Thereafter, the body shape analysis device 130 may calculate a result value related to asymmetry measurement through a ratio equation regarding individual distances and calculate an asymmetry ratio between the result value and a preset reference value (for example, '1'). More specifically, the rate equation for the asymmetry rate can be defined as follows. (1)(dK+dA)/(dB+dL), (2)(dE)/(dS), (3)(dE)/(dH), (4)(dS)/(dH).
한편, 체형분석장치(130)는 대퇴(넓적다리) 중간지점(670)을 기준으로 수직방향으로 정의되는 중심선과 대퇴(넓적다리) 중간지점(670)과 견갑골(등) 후면지점(630) 사이의 연결선 간의 각도 TI를 측정할 수 있다. 또한, 체형분석장치(130)는 대퇴(넓적다리) 중간지점(670)과 견갑골(등) 후면지점(630) 사이의 연결선과 견갑골(등) 후면지점(630)과 요추(허리) 후면지점(650) 사이의 연결선 간의 각도 BT를 측정할 수 있다. 체형분석장치(130)는 (5)TI/BT에 관한 비율 방정식을 산출할 수 있다.Meanwhile, the body shape analysis device 130 is operated between the center line defined in the vertical direction based on the midpoint of the thigh (thigh) 670 and the midpoint of the thigh (thigh) 670 and the rear point of the scapula (back) 630. The angle TI between the connecting lines can be measured. In addition, the body shape analysis device 130 connects the connection line between the midpoint of the thigh (thigh) 670 and the rear point of the scapula (back) 630, the rear point of the scapula (back) 630, and the rear point of the lumbar spine (back) ( 650), the angle BT between the connecting lines can be measured. The body shape analysis device 130 can calculate a ratio equation for (5) TI/BT.
결과적으로, 체형분석장치(130)는 측면 자세에 대해 상기의 (1) 내지 (5)에 관한 비율 방정식을 산출하여 비대칭 정도율을 도출할 수 있다. 이때, 비대칭 정도율은 1±0.3 사이에서 정상 범위로 분석될 수 있다. 예를 들어, (dE)/(dS) 값이 1보다 큰 경우 거북목으로 분석될 수 있고, 1보다 작은 경우 일자목 등으로 분석될 수 있으며, 체형분석장치(130)는 비대칭 정도율을 기초로 해당 정도를 수치화하여 제공할 수 있다.As a result, the body shape analysis device 130 can derive the asymmetry degree rate by calculating the ratio equations for (1) to (5) above for the side posture. At this time, the asymmetry degree can be analyzed as a normal range between 1±0.3. For example, if the (dE)/(dS) value is greater than 1, it can be analyzed as a turtle neck, and if it is less than 1, it can be analyzed as a straight neck, etc., and the body shape analysis device 130 is based on the asymmetry degree rate. The degree can be quantified and provided.
일 실시예에서, 체형분석장치(130)는 뎁스 카메라등 활용하여 각 골격 포인트를 자동으로 추적하는 기능을 제공할 수 있다. 이 경우, 체형분석장치(130)는 간단한 촬영만으로 정면 자세, 측면 자세 및 이동 자세를 효과적으로 분석할 수 있으며, 거북목, 일자목, 골반 전후방변위, 상하부 척추 불균형, 전신 왼쪽오른쪽 편증, 어깨 불균형, OX다리 등을 자동으로 측정하여 분석 결과로 제공할 수 있다.In one embodiment, the body shape analysis device 130 may provide a function to automatically track each skeletal point using a depth camera, etc. In this case, the body shape analysis device 130 can effectively analyze the frontal posture, side posture, and movement posture with just a simple photograph, including turtle neck, straight neck, pelvic anteroposterior displacement, upper and lower spine imbalance, whole body left-right deviation, shoulder imbalance, OX legs, etc. can be automatically measured and provided as analysis results.
본 발명에 따른 체형분석장치(130)는 관절의 불균형을 즉각적으로 파악할 수 있다. 즉, 체형분석장치(130)는 각 관절점마다 각도가 표시되어 정도를 직관적을 확인할 수 있으며, 불균형 경향성을 판단할 수 있는 기능을 제공할 수 있다. 또한, 체형분석장치(130)는 거북목, 일자목 등 측면 체형 측정을 위한 자세지수(Posture Index)를 제공할 수 있으며, 8개의 측정 포인트 지정을 위한 줌인 및 줌아웃 기능과 8개의 측정 포인트 기준의 객관적인 분석값을 제공할 수 있다. 또한, 체형분석장치(130)는 ROM(Range of Motion) 측정 및 분석 기능을 제공하며, 인체 관절의 운동범위를 다양한 동작에서도 자유롭게 각도 측정이 가능하고, 동영상 촬영을 통한 각 프레임별 동적분석 기능을 제공할 수 있다.The body shape analysis device 130 according to the present invention can immediately identify joint imbalance. In other words, the body shape analysis device 130 displays angles for each joint point so that the degree can be intuitively confirmed and provides a function for determining imbalance tendencies. In addition, the body shape analysis device 130 can provide a posture index for measuring lateral body shapes such as turtle neck and straight neck, and has zoom-in and zoom-out functions for specifying 8 measurement points and 8 measurement point standards. Can provide objective analysis values. In addition, the body type analysis device 130 provides ROM (Range of Motion) measurement and analysis functions, allows the range of motion of human joints to be freely measured in various movements, and provides a dynamic analysis function for each frame through video recording. can be provided.
본 발명에 따른 체형분석장치(130)는 스마트폰 등으로 촬영한 영상이나 이미지를 분석하여 체형 측정에 관한 데이터를 수집할 수 있으며, 불특정 다수에 의해 촬영되고 수집된 체형 측정 관련 데이터를 학습하여 체형 분석을 위한 학습 모델을 구축할 수도 있다. 즉, 체형분석장치(130)는 구축된 학습 모델을 통해 스마트폰 등과 같은 개인 단말 상에서도 손쉽게 체형 분석 결과를 제공하여 체형분석시스템 구축에 기여할 수 있다.The body shape analysis device 130 according to the present invention can collect data on body shape measurement by analyzing videos or images taken with a smartphone, etc., and learns body shape measurement-related data photographed and collected by an unspecified number of people to determine body shape. You can also build a learning model for analysis. In other words, the body shape analysis device 130 can contribute to building a body shape analysis system by easily providing body shape analysis results on personal devices such as smartphones through the constructed learning model.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.
100: 체형분석시스템
110: 사용자 단말 130: 체형분석장치
150: 데이터베이스
210: 프로세서 230: 메모리
250: 사용자 입출력부 270: 네트워크 입출력부
310: 영상획득부 330: 체형분석부
350: 표시부 370: 제어부100: Body type analysis system
110: User terminal 130: Body shape analysis device
150: database
210: Processor 230: Memory
250: user input/output unit 270: network input/output unit
310: Image acquisition unit 330: Body shape analysis unit
350: display unit 370: control unit
Claims (4)
상기 스켈렛톤 영상들 및 상기 롬 영상을 분석하여, 상기 사용자의 관절 불균형, 관절 움직임 범위 및 측면 불균형을 분석하고, 상기 정면 자세에 대한 비대칭 측정을 통해 상기 사용자의 관절 불균형을 결정하고 상기 측면 자세에 대한 비대칭 측정을 통해 상기 사용자의 측면 불균형을 결정하며, 상기 이동 자세에 대한 이동정도 측정을 통해 관절 움직임 범위를 결정하는 체형분석부; 및
상기 체형분석부에서 분석된 결과를 표시하는 표시부를 포함하되,
상기 체형분석부는
상기 측면 자세에서 외이도 아래지점, 상완 중간지점, 흉부 전면지점, 견갑골 후면지점, 요추 후면지점, 배꼽 전면지점, 대퇴 중간지점, 복숭아뼈 아래지점에 대응되는 측정포인트들을 각각 검출하고,
상기 복숭아뼈 아래지점을 기준으로 수직방향으로 정의되는 제1 기준선과 상기 측면 자세의 스켈렛톤 영상에서 상기 사용자의 후방에 형성된 영상 경계를 따라 정의되는 제2 기준선에 대해 상기 측정 포인트들까지의 개별 거리를 측정하며,
상기 개별 거리에 관한 비율 방정식을 통해 상기 비대칭 측정에 관한 결과값을 산출하고 상기 결과값과 기 설정된 기준값 간의 비대칭 비율을 산출하는 것을 특징으로 하는 체형분석장치.
The user's skeleton images (skeleton images) and ROM images (ROM images, range of motion) are captured through a body code composed of shooting postures, and in the process of shooting the skeleton images, the front posture and side posture are recorded respectively. an image acquisition unit that sets a plurality of balance lines to perform asymmetric measurement, and performs movement degree measurement by setting the plurality of balance lines with respect to the movement posture during the capturing of the ROM image;
By analyzing the skeleton images and the ROM image, the user's joint imbalance, joint movement range, and lateral imbalance are analyzed, the user's joint imbalance is determined through asymmetry measurement for the frontal posture, and the lateral posture is determined. a body shape analysis unit that determines the user's lateral imbalance by measuring asymmetry and determines a range of joint movement by measuring the degree of movement for the movement posture; and
It includes a display unit that displays the results analyzed by the body shape analysis unit,
The body shape analysis unit
In the side posture, measurement points corresponding to the point below the external auditory canal, the middle point of the upper arm, the front point of the chest, the back point of the scapula, the back point of the lumbar spine, the front point of the navel, the middle point of the thigh, and the point below the pelvic bone are detected,
Individual distances to the measurement points with respect to a first reference line defined in a vertical direction based on the point below the pectoral bone and a second reference line defined along an image boundary formed behind the user in the skeleton image of the side posture. Measure,
A body shape analysis device characterized in that it calculates a result value related to the asymmetry measurement through a ratio equation regarding the individual distance and calculates an asymmetry ratio between the result value and a preset reference value.
상기 사용자의 바디에 관한 중앙 세로선 및 중앙 가로선, 상기 사용자의 특정 부위에 관한 세로선 및 가로선, 상기 사용자의 신체 지점들에 대한 연결선 및 상기 사용자의 신체 중앙 지점을 포함하는 것을 특징으로 하는 체형분석장치.
The method of claim 1, wherein the plurality of balance lines are
A body shape analysis device comprising a central vertical line and a central horizontal line for the user's body, a vertical line and a horizontal line for a specific part of the user, a connecting line for points on the user's body, and a central point for the user's body.
상기 사용자의 자세 이동과정을 촬영하여 이동범위가 가장 최대인 순간을 상기 롬 영상으로 결정하는 것을 특징으로 하는 체형분석장치.
The method of claim 1, wherein the image acquisition unit
A body shape analysis device characterized in that the user's posture movement process is filmed and the moment when the movement range is the greatest is determined using the ROM image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210135134A KR102626551B1 (en) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | Body analysis device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Patent Citations (1)
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KR102108405B1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-05-08 | 박하연 | System for measuring body information, posture information and range of motion and method thereof |
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